3. Общие сведения о процессах сортировки Просеивающие поверхности

Исходное сырье производства строительных материалов представляет собой неоднородную по крупности смесь, содержа­щую различные примеси и включения. В процессе переработки сырье необходимо разделить на сорта по крупности, удалить из материала примеси и включения. Наиболее распространенный способ сортировки сыпучих материалов — механический.

Сортировка — это процесс разделения измельченного мате­риала на частицы определенной крупности (фракции). Сортиру­ются материалы на машинах, называемых грохотами. Рабочими органами грохотов являются просеивающие поверхности — сита, решета или колосники.

Сита различают по способу плетения, форме ячейки (квад­ратная и прямоугольная), сечению проволоки (круглая и специ­ального профиля), форме проволоки (предварительно изогнутая и прямая). Сварное сито изготавливают на месте эксплуатации из стальных прутков диаметром 7...8 мм и размерам ячеек 40...70 мм. Долговечность сита зависит от материала, из которого оно изготовлено, и, в значительной степени, от того, как оно закреп­лено в грохоте.

Грохочение осуществляется при движении материала по просеивающей поверхности. При этом материал, проходящий че­рез сито, называется подрешетным (нижним) классом, а матери­ал, не прошедший через сито, — надрешетным (верхним) клас­сом.

Процесс грохочения оценивают эффективностью Т), Если принять, что А — количество под решетного продукта в общем исходном материале, то эффективность грохочения

п - ^л ~ ^л‘ • 100% ,

1. А

где А\ — количество подрешетного продукта, уносимое с верхним классом. В реальных машинах т] = 90. ..95%.

В строительной промышленности в основном применяются плоские вибрационные грохоты с гирационным (эксцентриковым) и инерционным приводами.

Гирационный грохот (рис.5.3, а) состоит из основания 1 (обычно сварной рамы), на которое через пружины 2 опирается короб 3 с ситами 10. В центральной части короба имеются отвер-

Рис.5.3. Общий вид и принципиальные схемы грохотов: а — гирационного (эксцентриковый); б — инерционного;

1 — рама; 2 — пружины; 3 — короб; 4 — ремень;

5 — электродвигатель; 6 — коренные опоры; 7 — противовесы; 8 — эксцентриковый вал; 9 — шатунные опоры; 10 — сито; 11 — вибровозбудитель

сгия, через которые на шатунных опорах 9 установлен эксцен­триковый вал 8. Выходные концы вала опираются на неподвиж­ную раму посредством опор 6. Привод эксцентрикового вала от электродвигателя 5 осуществляется клиноременной передачей 4. При вращении вала за счет эксцентриситета каждая точка под­вижного короба описывает траекторию в виде окружности. Нахо­дящийся на ситах материал подбрасывается и, перемещаясь по ситу, просеивается. Маховики с противовесами 7 уравновешивают инерционные силы колеблющегося короба, тем самым снижая нагрузки на коренные подшипники.

Инерционный грохот (рис.5.3, б) отличается от гирационно- го устройством механизма, обеспечивающего колебания рабочего органа (сита). Этим механизмом в инерционных грохотах служит вибровозбудитель 11. Вибровозбудители бывают центробежные, пневматические, электромагнитные. Наиболее широко распро­странены в грохотах центробежные вибровозбудители дебалансно- го типа. Дебалансный вибровозбудитель представляет собой вал, на котором укреплен неуравновешенный груз, называемый деба­лансом. Вибровозбудитель устанавливается в корпусах подшип­ников подвижной части грохота. При вращении вала с угловой частотой со из-за неуравновешенности дебаланса массой т₀ возни­кает центробежная сила, равная произведению этой массы на уг­ловое ускорение Гош²

- m₀r₀(0²,

где Tq — эксцентриситет дебаланса — расстояние от центра вра­щения вала до центра тяжести дебаланса.

Центробежная сила F₀, называемая вынуждающей силой, обеспечивает смещение центра тяжести грохота в точку О на ам­плитуду Хо (рис.5.4).

Под амплитудой колебаний принимается (рис.5.4, в) наи­большее удаление колеблющейся массы от положения ее равнове­сия. Колебания характеризуются также периодом Т, связанным с частотой (о.

Т = 2л/<о,

где 2л характеризует цикличность процесса.

Поскольку вынуждающая сила за один оборот меняет свое направление на 360° (2тс), корпус качается с той же частотой вы­нуждающей силы по окружности с радиусом, равным амплитуде колебания. Тогда в машине возникает реакция, которая без учета сил упругости пружин и рассеяния энергии в системе равна

R_M = mx₀(jo².

Из условия равновесия сил F₀ и в динамической системе получим тпоГосо² = тх₀($2 откуда амплитуда колебаний

*о = т₀г₀/т,

где /ПоГо — статический момент дебаланса.

И

/'' F_K=mx₀o)^{2 4}

з вышесказанного следует, что амплитуда колебаний инерционного грохота определяется в зависимости от колеблю­щейся массы т с учетом массы материала, в то время как в гира- ционном грохоте амплитуда колебаний равна эксцентриситету вала и от нагрузки не зависит.

Рис.5.4. Устройство и принцип действия центробежного дебалансного виброусилителя: о — схема работы; б — схема взаимодействия сил; в — развертка колебаний; 1 — вал; 2 — дебаланс; 3 ■— подшипники;

4. — короб

Производительность грохота, м³/ч, зависит от площади сита

S, м², и удельной его производительности q, м/ч,

П = qSk_xk₂k_z,

где ky — коэффициент, характеризующий содержание зерен в ис­ходном продукте;

&2 — коэффициент, учитывающий форму зерен (щебень, гравий);

k% — коэффициент, учитывающий тип грохота (горизон­тальный, наклонный).